NA VANGUARDA DA CONDUÇÃO AUTONÓMA

Já imaginou dois carros a comunicar entre si? Parece ficção científica, mas é o que pretendemos que aconteça com o trabalho que desenvolvemos no âmbito do INNOVCAR. Esta linha de atuação engloba 13 projetos de investigação e foca-se na inovação de interfaces homem-máquina nos carros, da qual a comunicação entre carros faz parte. Trata-se de contribuir para o desenvolvimento de carros inteligentes, capazes de captar informação sobre o mundo circundante para tornar a condução mais segura, conveniente e confortável através de câmaras, sensores e tecnologia de ponta. Isto é o futuro em direção à condução autónoma. 


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O futuro é da projeção de informação no para-brisas do veículo

NEXT GENERATION HEAD-UP DISPLAYS

Num futuro próximo, a condução autónoma será uma realidade e o projeto Next Generation Head-Up Displays está na linha da frente no que respeita às novas tecnologias que suportam esse futuro. O condutor desejará ter a informação sobre o que o carro está a executar projetada no para-brisas como, por exemplo, mudanças de direção, velocidade, dados do sistema de navegação, etc. Neste âmbito, surgiu a necessidade de criar novas tecnologias para o sistema Head up Display - um instrumento desenvolvido, na sua origem, para utilização em aeronaves, com objetivo de fornecer informações visuais ao piloto sem que este tenha que desviar os olhos do alvo à frente – de modo a permitir uma condução mais agradável e cómoda. 

Resultados alcançados:

  • Nova geração de AR-HuD (HuD sem combiner para realidade aumentada), com apresentação da informação ao condutor em uma única projeção de imagem a uma distância de 15 metros com reflexão no próprio para-brisas do carro aumentando o campo de visão;

  • Novo conceito compacto e modular para a atual geração de C-HuD (HuD com combiner), através de:

  • Soluções cinemáticas que contemplem movimentos de rotação e de translação do combiner e da cover por forma a reduzir espaço atual que as partes óticas, mecânicas e eletrónicas ocupam;

  • Redução de complexidade dos sistemas mecânicos _ Redução de 25% das peças (de 25 para 19 peças);

  • Redução de custo do processo de fabrico das soluções mecânicas mantendo os parâmetros qualitativos desejados _ através da utilização da colagem do combiner e redução do tempo de cura da cola para 30 segundos, em vez da utilização de parafusos e cola com 24 horas de cura.

  • Novas soluções de fixação baseadas na Aplicação da Cola;

  • Redução do número de peças: de 19 para 4 peças em relação aos custos;

  • Redução do tempo de cura: de 24 horas para 30 segundos a redução de peças e custo;

  • Redução de custo de produção do C-HuD: redução do numero de peças no kinematic e combiner unit assim como com a redução no processo através do tempo de cura;

  • Assegurar limites das tolerâncias (performance ótica, forma da curvatura do Combiner, testes ambientais, vibração, caso mal-uso, etc.);

  • Novas soluções de fixação baseadas em Laser Welding Tecnhonology;

  • O Projeto “HuD” desenvolveu uma nova geração de C-HUD com cinemática Vertical e sistemas de fixação de combiner inovador, e desenvolveu ainda protótipos AR-HUD com possibilidade de focagem a duas distâncias 7 e 12 metros.

Além dos resultados previstos o projeto desenvolveu duas novas soluções de fixação, uma baseada na aplicação de cola e outra na utilização de tecnologia laser welding. A solução de fixação por cola permitiu reduzir o tempo de cura da cola de 24 horas para 30 segundos.

Impactos

O Projeto permitiu encontrar novas soluções para uma nova geração de produtos para a Ford.


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Condução autónoma – ficção ou realidade? 

AUTOMOTIVE PRECISION POSITIONING

O Projeto Automotive Precision Positioning surge com o objetivo de desenvolver um sensor e novos algoritmos de posicionamento que respondam às necessidades da condução autónoma, que deverão melhorar significativamente a precisão e o tempo de respostas, comparativamente aos sistemas atuais. Neste processo, serão também desenvolvidas uma metodologia e uma plataforma de teste para estes novos sensores. 

Resultados alcançados:

  • Novos algoritmos para sensores de posicionamento e deslocação do veículo de elevada precisão e tempos de resposta adequados à condução autónoma

  • Metodologia e plataforma de teste/ validação e calibração de sensores APP durante as fases de prototipagem e produção - Sistema de teste montado e testado

  • Algoritmos e técnicas para auto-calibração do sistema durante o seu tempo de vida

Com os trabalhos de I&D realizados no âmbito deste Projeto foi possível desenvolver e concretizar os seguintes produtos e ferramentas:

  • Dev-board desenvolvida;

  • Sistema de teste para protótipos;

  • Protótipos do APP desenvolvidos;

  • Sistema de caracterização de recetores do GNSS;

  • Fundamentos para a calibração de sensores inerciais.

Impactos

  • Este projeto permitiu que a Bosch Braga ficasse colocada no roadmap do produto APP;

  • Permitiu que fossem incluídos novos tópicos na candidatura Sensible Car, não exclusivamente relacionados com o Hardware do sistema;

  • Capacitação da equipa com conhecimento crítico sobre a medição da distância;

  • Potencial para a criação de novas Unidades Curriculares (UCs) para a UMinho, nomeadamente na área de telecomunicações.


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LIDAR, a visão do automóvel! 

LIGHT DETECTION AND RANGING (LIDAR) 

O projeto LIDAR aposta em contribuir para o desenvolvimento da “visão” do automóvel, ao trabalhar num sistema de monitorização baseado em detetores de laser que permitirá verificar o espaço externo que envolve o automóvel. Mesmo em condições de visibilidade precárias, será possível reconhecer a forma e a distância a que um determinado objeto, pessoa ou animal se encontra e qual o sentido e velocidade a que se movimentam. Assim, podemos dizer que os vários sensores LIDAR serão os “olhos” do automóvel. Nos nossos packs de inovação pretendemos encontrar soluções para proteger estes “olhos” das intempéries e perceber e solucionar os desafios da gestão da temperatura do sensor. 

Resultados alcançados

  • Conceito integrado de sensores baseado em detetores laser (ex: sensor de tempo de voo), para a deteção da envolvente do veículo

  • Housing do sistema que contenha micro-espelhos, bem como todo o hardware associado à leitura e transmissão de dados (óticos, IR, etc)

  • Introdução de materiais alternativos no sistema

Os desenvolvimentos realizados neste Projeto permitiram a possibilidade de incluir uma nova funcionalidade aos sensores LIDAR atuais: capacidade para descriminar classes de objetos.

Impactos

Os resultados obtidos dos trabalhos de I&D deste Projeto ainda não possuem um nível de maturidade suficiente para uma implementação industrial, contudo está prevista a continuidade destes mesmos desenvolvimentos por parte da Bosch com capitais próprios e no programa Sensible Car.

Contudo, este projeto teve uma contribuição muito importante para a transferência de uma unidade de desenvolvimento na área da condução autónoma da Bosch em Braga, dada a aquisição de competências críticas técnico-científicas em sistemas LIDAR com os desenvolvimentos empenhados no INNOVCAR.